JP2004312640A

JP2004312640A - 無線通信装置

Info

Publication number: JP2004312640A
Application number: JP2003106891A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Mikake; 則之見掛
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: JP4107992B2

Abstract

【課題】アンテナと他の部品との電磁波干渉を防止した操作性のよい無線通信装置を提供する。
【解決手段】無線通信装置（１）を相互にスライドする２つのユニット（１０，２０）で構成し、一方のユニット（１０）のうちの開いたときに露出する部分に、キーボードと共にアンテナ（３０）を配設する。他方のユニット（２０）のうちの開いたときに露出する部分にアンテナ（３０）を配設する構成もあり、さらに、開いたときにアンテナ（３０）が立ち上がり、閉じたときにアンテナ（３０）が倒れる構成もある。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナを介して無線で通信を行う無線通信装置に関し、特に、アンテナの配設に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信装置には電磁波受送のためにアンテナが必要である。アンテナの配設形態には、装置の外部に設ける、装置の内部に設ける、装置の内部に収容し外部に引き出せるようにする、の３通りがある。
【０００３】
アンテナを装置の内部に設置する場合には、装置内に設置された他の部品（板金等の金属部品）によるアンテナ受送信感度の低下を避ける為に、板金とアンテナ部間に十分な距離を設けなければならない等の構造設計の制限があり、これが装置の小型化や構造の簡略化の妨げとなる。
【０００４】
特に、基板に搭載されたＬＳＩ等の電子部品から放射される電磁波を（装置外に出ないように）遮蔽する目的で実施する必要が生じる場合のある「シールド板金部品の追加」や「キャビネット上の金属メッキ追加」に対しては、その電磁波遮蔽対策効果とアンテナ性能とが矛盾するため（前者は装置を金属物で完全に囲むほど効果が上がり、後者は金属物で囲まれると性能が下がる）、十分な電磁波対策を講じる妨げにもなってしまう。
【０００５】
また、通信時にアンテナから放射される電磁波が装置内部の基板上の電子部品に悪影響を及ぼす場合の対策として、金属板等を用いて基板をアンテナ部から遮蔽する必要が生じる場合もある。この場合には、構造の複雑化、部品数の増加、コストデメリットが発生する。
【０００６】
一方、アンテナを装置の外部に設置すると、上記の不都合は生じ難いものの、携帯には不向きな形状になる。このため、携帯電話端末のような携帯式の無線通信装置では、アンテナを装置から引き出す形態とするか、装置の基板部に搭載された電子部品から離して設置する形態とするのが一般的である。しかし、これらの形態とする場合にも、下記のような不具合がある。
【０００７】
アンテナの引き出し方式については、一般的には手で引き出す方式が用いられるが、アンテナが装置より突出しているために落下等の衝撃で破損してしまいやすい。また、使用者は通信時に毎回アンテナの出し入れを手動で行わなければならないため、操作性が劣っている。
【０００８】
この手動方式を改善する為に、特開２０００−１３８５１０号公報や実開平６−２３３１２号公報では、バネ等の部品を用いてアンテナ部をポップアップさせる方式が提案されている。また、特開平１１−１３６０１５号公報や特開２０００−３５３９１１号公報では、手動でのアンテナの出し入れ方式に代わり、操作部を保護する蓋側にアンテナを取り付けて、蓋の開閉に伴って自動でアンテナを出し入れする方式が提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１３８５１０号公報
【特許文献２】実開平６−２３３１２号公報
【特許文献３】特開平１１−１３６０１５号公報
【特許文献４】特開２０００−３５３９１１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−１３８５１０号公報や実開平６−２３３１２号公報のように、バネ等の部品を用いてアンテナ部をポップアップさせる方式では、その実現のために複雑な機構構造を必要とし、省スペース化が困難で製品の小型化の妨げとなっている。しかも、部品追加となるためコスト面でのデメリットも生ずる。また、特開平１１−１３６０１５号公報や特開２０００−３５３９１１号公報の方式は、いずれも回転軸を介して２ヶ所に位置するアンテナを接続するものであるため、接続構造の品質維持や設置スペースの確保など、機構的な課題点が多い。また、回転軸を有さない方式の装置、例えばスライド式の蓋を有する装置には採用することができない。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、アンテナと他の部品との電磁波干渉を防止した操作性のよい無線通信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、アンテナを介して無線で通信を行う無線通信装置であって、相互にスライド可能に連結されて、少なくとも一部分が対向する閉じた状態と、閉じた状態で対向する部分のうちの少なくとも一部分が対向しない開いた状態とをとる第１のユニットと第２のユニットより成り、使用者によって操作される操作部が、第１のユニットのうち、閉じた状態で第２のユニットに対向し、開いた状態で第２のユニットに対向しない部分に設けられているものにおいて、アンテナが、第１のユニットのうち、閉じた状態で第２のユニットに対向し、開いた状態で第２のユニットに対向しない部分に設けられている構成とする。
【００１３】
この無線通信装置では、使用者が操作部を操作するために第１、第２のユニットをスライドさせて開いた状態にすると、アンテナが自動的に露出する。露出したアンテナは第２のユニットから離れており、したがって、アンテナと電磁波干渉する可能性のある部品を第２のユニットに設けておくことにより、少なくともその部品とアンテナとの電磁波干渉を防止することができる。
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明ではまた、アンテナを介して無線で通信を行う無線通信装置であって、相互にスライド可能に連結されて、少なくとも一部分が対向する閉じた状態と、閉じた状態で対向する部分のうちの少なくとも一部分が対向しない開いた状態とをとる第１のユニットと第２のユニットより成り、使用者によって操作される操作部が、第１のユニットのうち、閉じた状態で第２のユニットに対向し、開いた状態で第２のユニットに対向しない部分に設けられているものにおいて、アンテナが、第２のユニットのうち、閉じた状態で第１のユニットに対向し、開いた状態で第１のユニットに対向しない部分に設けられている構成とする。
【００１５】
この無線通信装置でも、使用者が操作部を操作するために第１、第２のユニットをスライドさせて開いた状態にすると、アンテナが自動的に露出する。露出したアンテナは第１のユニットから離れており、したがって、アンテナと電磁波干渉する可能性のある部品を第１のユニットに設けておくことにより、少なくともその部品とアンテナとの電磁波干渉を防止することができる。
【００１６】
ここで、アンテナが、その一端を中心に回動可能であって、閉じた状態から開いた状態に変化する動きに連動して立ち上がり、開いた状態から閉じた状態に変化する動きに連動して倒れる構成とするとよい。この構成では、露出したアンテナは第１、第２のユニットの双方から離れることになり、アンテナと電磁波干渉する可能性のある部品を第１、第２のユニットのどちらに設けても、電磁波干渉を防止することができる。
【００１７】
第１のユニットのうち、閉じた状態で第２のユニットに対向し、開いた状態で第２のユニットに対向しない部分に設けられている操作部のほかに、使用者によって操作される別の操作部が、第２のユニットのうち、閉じた状態と開いた状態の双方で第１のユニットに対向しない部分に設けられている構成としてもよい。この構成では、通信に際して操作が必要な部材を第１のユニットに設ける操作部に含め、通信以外の時に操作する部材を第２のユニットに設ける操作部に含めることが可能であり、これにより、通信を行うために必要な操作部材を通信を行わない期間に保護し、かつ、装置が有する通信以外の機能、例えば通信内容の表示等を、第１、第２のユニットを開いた状態にすることなく利用することが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の無線通信装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１の実施形態の無線通信装置１の構成を図１〜図３に模式的に示す。無線通信装置１は、相互にスライドして開いた状態と閉じた状態とをとる２つのユニット１０、２０から成り、図１の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ閉じた状態と開いた状態の外観を示す斜視図である。図２の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ閉じた状態と開いた状態の、図１の面Ａでの縦断面図である。また、図３は、図１（ａ）の面Ｂでの横断面図である。
【００１９】
一方のユニット１０（以下、本体ユニットという）は、液晶等の表示部１２、電池部１３、メイン基板１４、キーボード用キーゴム１５、キースイッチ１６、基板接続用接点端子１７と、それらを保持する上下２つの本体キャビネット１１ａ、１１ｂによって構成されている。メイン基板１４上にはＣＰＵ等の主要回路部品が搭載されており（不図示）、ＦＰＣやコネクタを介して表示部１２や電池部１３と接続されている。
【００２０】
キースイッチ１６はメイン基板１４上のキーゴム１５の真下の位置に搭載されており、使用者がキーゴム１５を押すとこのスイッチ１６が閉じる仕組みとなっている。キーゴム１５およびキースイッチ１６より成るキーボードは第１の操作部を構成し、送信先や送信内容の入力等、通信に必要な操作のために使用される。
【００２１】
上キャビネット１１ａの側面には、他方のユニット２０（以下、キーユニットという）の取り付け、移動をガイドする為の溝１１ｃが設けられている。なお、この溝１１ｃは、上キャビネット１１ａと下キャビネット１１ｂのどちらの部品に設けられていても良いが、ここでは上キャビネット１１ａに設けている。
【００２２】
キーユニット２０は、サブ基板２２、キーゴム２３、キースイッチ２４、およびそれらを保持するキーキャビネット２１によって構成されている。キースイッチ２４はサブ基板２２上のキーゴム２３の真下の位置に搭載されており、使用者がキーゴム２３を押すとこのスイッチ２４が閉じる仕組みとなっている。サブ基板２２はビス等でキーキャビネット２１に固定されている。キーゴム２３およびキースイッチ２４は第２の操作部を構成し、表示部１２の表示等、通信には直接関係しない機能のために使用される。
【００２３】
キーキャビネット２１の左右には突起２１ａが設けられており、これが本体ユニット１０の上キャビネット１１ａの溝１１ｃに嵌め込まれ、この溝１１ｃをガイドとしてスライドする構造となっている。
【００２４】
本体ユニット１０とキーユニット２０との電気的接続は、メイン基板１４上に搭載されている基板接続用接点端子１７で行われる。この部品は複数（サブ基板２２上に搭載されているスイッチ２４の信号線分）の金属バネで構成されており、メイン基板１４上に半田付けされている。また、端子１７は、上キャビネット１１ａに設けられた穴１１ｄ（図４参照）からキーユニット２０に向けて突出する。サブ基板２２側との導通は、サブ基板２２上の接続パターンに端子１７がバネの圧力で押し当てられて接触することで行われている。キーユニット２０が閉じている状態では点１７ａ（図２（ａ））、開いている状態では点１７ｂ（図２（ｂ））でサブ基板２２と接触する。
【００２５】
無線通信装置１の分解斜視図を図４に示し、図４の面Ｃでの縦断面図を図５に示す。図５の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ閉じた状態と開いた状態のものである。
【００２６】
アンテナ部は、キーユニット２０下部の、アルファベットキー等のキーゴム１５に隣接する部分に設置されている。アンテナ３０はメイン基板１４上に実装されており、接続用の同軸ケーブル１８を介して通信モジュール１９と接続されている。なお、一般に通信を制御する回路部分はメイン基板とは別にモジュール化されており、アンテナ部との接続には同軸ケーブルが用いられることが多い。本発明では、一括して通信モジュールと呼称するが、用途により、携帯電話用、ＰＨＳ用、ＷＬＡＮ用、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用等から選択、採用することが可能である。
【００２７】
アンテナ３０の上部には、使用者が直接アンテナ３０に触れることの無いよう、アンテナ保護カバー３１がビス３２等によって上キャビネット１１ａに取り付けられている。電磁波の主な受送信の方向は、図５（ｂ）に矢印Ｒで示すように、無線通信装置１に対して垂直で、装置１の上面側である。
【００２８】
使用者が無線通信装置１を持ち運んでいる時（非使用時）や通信機能を使用しない時には、キーユニット２０は閉じられた状態となっている。この状態では、キーユニット２０がアンテナ部の上面を外部から遮蔽する位置にあるが、通信機能が使用されていないので、アンテナ３０から放射される電磁波がキーユニット２０内のサブ基板２２上の回路部品に悪影響を及ぼすことはないし、逆に、キーユニット２０がアンテナ３０の受送信性能に障害を及ぼすこともない。また、アンテナ部がキーユニット２０の下（装置１の内部）に収納されている状態である為、外力による損傷を受けにくいというメリットも併せ持つ。
【００２９】
使用者が、通信時に文章等を入力するためにキーユニット２０をスライドさせて開くと、アンテナ部が表面に露出する。この状態では、キーユニット２０内のサブ２２基板はアンテナ３０から大きく離れるため、サブ基板２２上の回路部品がアンテナ３０から放射される電磁波の影響を受けることはない。逆に、通信用の電磁波がキーユニット２０によって遮られることがないため、アンテナ３０の受送信性能が損なわれることがない。
【００３０】
第２の実施形態の無線通信装置２の構成を図６、図７に模式的に示す。図６は分解斜視図であり、図７の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ閉じた状態と開いた状態での、図６の面Ｄにおける縦断面図である。
【００３１】
本実施形態の無線通信装置２では、アンテナ部は、キーユニット２０の裏面に設置されている。アンテナ３０はサブ基板２２上に実装されており、接続用の同軸ケーブル１８を介して通信モジュール１９と接続されている。なお、本体ユニット１０に設置された通信モジュール１９とキーユニット２０のアンテナ３０を接続する為に、同軸ケーブル１９は上キャビネット１１ａに設けられた穴１１ｅを通って取り付けられている。
【００３２】
アンテナ３０の下部には、使用者が直接アンテナ３０に触れることの無いよう、アンテナ保護カバー３１がビス３２等によってサブ基板２２に取り付けられている。電磁波の主な受送信の方向は、図７（ｂ）に矢印Ｒで示すように、無線通信装置２に対して垂直で、装置２の下面側である。
【００３３】
使用者が無線通信装置２を持ち運んでいる時（非未使用時）や通信機能を使用しない時には、キーユニット２０は閉じられた状態となっている。この状態では、本体ユニット１０がアンテナ部を外部から遮蔽する位置にあるが、通信機能が使用されていないので、アンテナ３０から放射される電磁波が本体ユニット１０内のメイン基板１４上の回路部品に悪影響を及ぼすことはないし、逆に、本体ユニット１０内の金属部品等がアンテナ３０の受送信性能に障害を及ぼすこともない。また、アンテナ部が装置２の内部に収納されている状態である為、外力による損傷を受けにくいというメリットも併せ持つ。
【００３４】
使用者が、通信時に文章等を入力するためにキーユニット２０をスライドさせて開くと、アンテナ部がキーユニット２０裏面側に露出する。この状態では、本体ユニット１０内のメイン基板１４はアンテナ３０から大きく離れるため、メイン基板１４上の回路部品がアンテナ４０から放射される電磁波の影響を受けることはない。逆に、通信用の電磁波が本体ユニット１０によって遮られることがないため、アンテナ３０の受送信性能が損なわれることがない。
【００３５】
なお、本実施形態の無線通信装置２の閉じたときの外観は、第１の実施形態の無線通信装置１のもの（図１（ａ））と同じであり、開いたときの外観も、アンテナ３０が上側に露出するか下側に露出するかの違いを除いて、無線通信装置１のもの（図１（ｂ））と同じである。
【００３６】
第３の実施形態の無線通信装置３の構成を図８、図９に模式的に示す。図８は分解斜視図であり、図９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ閉じた状態と中間の状態と開いた状態での、図８の面Ｅにおける縦断面図である。
【００３７】
本実施形態の無線通信装置３では、アンテナ３０は、アンテナ基板３３上に搭載され、アンテナキャビネット３４にビス等で固定されている。これらをまとめてアンテナユニット３９と呼ぶ。アンテナユニット３９は、本体ユニット１０の上キャビネット１１ａに取り付けられる。
【００３８】
アンテナユニット３９の一部分を透視した拡大斜視図を図１０に示す。アンテナキャビネット３４には回転軸３４ａがあり、その一端からは通信モジュール１９とアンテナ３０を接続するための同軸ケーブル１８が出ている。回転軸３４ａの周りには、金属線で作られたアンテナキャビネット用バネ３５が取り付けられており、その一方の端３５ａはアンテナキャビネット３４に設けられたバネ押え用突起３６に、もう一方の端３５ｂは本体ユニット１０内のメイン基板１４上に貼り付けられたシート１４ａと接触している。バネ３５はこの２点に支えられ、アンテナキャビネット３４を常にＺ方向（図９（ａ）、図１０）に持ち上げる力を発生させている。
【００３９】
使用者が無線通信装置３を持ち運んでいる時（非使用時）や通信機能を使用しない時には、キーユニット２０は閉じられた状態となっているが、この時は、キーキャビネット２１に設けられた突起２５が点３４ｂでアンテナユニット３９に当接し、アンテナユニット３９がバネ３５の力でＺ方向に立ち上がろうとするのを押し止めている（図９（ａ））。
【００４０】
使用者が、通信時に文章等を入力するためにキーユニット２０をスライドさせて開いていくと、当接点は徐々に回転軸３４ａ側に移動していき（３４ｃ）、それに伴ってアンテナユニット３９が立ちあがり始める（図９（ｂ））。キーユニット２０を完全に開ききると、押える力が無くなるので、アンテナユニット３９は本体ユニット１０から９０度の角度まで立ち上がる（図９（ｃ））。
【００４１】
使用者が通信を終えてキーユニット２０を閉じ始めると、上記の逆の順序で、キーキャビネット２１に設けられた突起２５がアンテナユニット３９を押して、倒れた状態に戻していく。
【００４２】
なお、電磁波の主な受送信の方向は、無線通信装置３に対して平行な方向である。開いた状態では立ち上がったアンテナユニット３９の側方（図９（ｃ）の紙面に垂直な方向）には障害物が存在しないから、側方が電磁波の主な受送信の方向となる。
【００４３】
無線通信装置３の外観を図１１の（ａ）に模式的に示す。無線通信装置３では、キーキャビネット２１の動きを直接アンテナユニット３９に伝えるようにしているが、キーキャビネット２１の動きの方向を変えてアンテナユニット３９に伝えるレバー等の部材を介装して、アンテナユニット３９の立ち上がりの方向を変えるようにしてもよい。このような変形例の外観を図１１の（ｂ）、（ｃ）に示す。また、アンテナユニット３９をキーユニット２０に取り付けて、キーユニット２０の裏面側にアンテナユニット３９が立ち上がるようにすることもできる。このような変形例の外観を図１１の（ｄ）〜（ｆ）に示す。
【００４４】
上記の各実施形態では携帯電話端末、ＰＤＡ等の携帯式の無線通信装置の例を掲げたが、本発明は、携帯式に限らず、据え置き式の無線通信装置にも適用可能である。据え置き式とする場合は、第１の実施形態や第３の実施形態で示したように、装置の上面側にアンテナが露出する構成とするのがよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の無線通信装置では、通信を行わないときには操作部と共にアンテナが保護される上、第１、第２のユニットを開いた状態にするだけで、自動的に操作部とアンテナが露出して、容易に通信を開始することができる。しかも、アンテナと電磁波干渉する可能性のある部品を通信時には離すことができて、アンテナと他の部品との電磁波干渉を防止することができる。特に、開閉状態の変化に連動してアンテナが立ち上がったり倒れたりする構成では、電磁波干渉を確実に防止することができる。また、第１、第２のユニットの双方に操作部を設けた構成では、装置が有する通信以外の機能の利用も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の無線通信装置の外観を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態の無線通信装置の縦断面図。
【図３】第１の実施形態の無線通信装置の横断面図。
【図４】第１の実施形態の無線通信装置の分解斜視図。
【図５】第１の実施形態の無線通信装置の縦断面図。
【図６】第２の実施形態の無線通信装置の分解斜視図。
【図７】第２の実施形態の無線通信装置の縦断面図。
【図８】第３の実施形態の無線通信装置の分解斜視図。
【図９】第３の実施形態の無線通信装置の縦断面図。
【図１０】第３の実施形態の無線通信装置のアンテナユニットの斜視図。
【図１１】第３の実施形態の無線通信装置およびその変形例の外観を示す斜視図。
【符号の説明】
１、２、３無線通信装置
１０本体ユニット
１１ａ上キャビネット
１１ｂ下キャビネット
１１ｃキーユニットガイド用溝
１１ｄ基板接続用端子用穴
１１ｅ同軸ケーブル用穴
１２表示部
１３電池
１４メイン基板
１４ａシート
１５キーゴム
１６キースイッチ
１７基板接続用端子
１７ａキーユニット閉時の接触点
１７ｂキーユニット開時の接触点
１８同軸ケーブル
１９通信モジュール
２０キーユニット
２１キャビネット
２１ａガイド溝挿入用突起
２２サブ基板
２３キーゴム
２４キースイッチ
２５アンテナ回転規制用突起
３０アンテナ
３１アンテナ保護カバー
３２ビス
３３アンテナ基板
３４アンテナキャビネット
３４ａ回転軸
３４ｂキーユニット閉時の当接部
３４ｃキーユニット開閉途中の当接部
３５バネ
３５ａ、３５ｂバネの先端
３６バネ押え用突起
３９アンテナユニット

Claims

アンテナを介して無線で通信を行う無線通信装置であって、相互にスライド可能に連結されて、少なくとも一部分が対向する閉じた状態と、閉じた状態で対向する部分のうちの少なくとも一部分が対向しない開いた状態とをとる第１のユニットと第２のユニットより成り、使用者によって操作される操作部が、第１のユニットのうち、閉じた状態で第２のユニットに対向し、開いた状態で第２のユニットに対向しない部分に設けられているものにおいて、
アンテナが、第１のユニットのうち、閉じた状態で第２のユニットに対向し、開いた状態で第２のユニットに対向しない部分に設けられていることを特徴とする無線通信装置。
アンテナを介して無線で通信を行う無線通信装置であって、相互にスライド可能に連結されて、少なくとも一部分が対向する閉じた状態と、閉じた状態で対向する部分のうちの少なくとも一部分が対向しない開いた状態とをとる第１のユニットと第２のユニットより成り、使用者によって操作される操作部が、第１のユニットのうち、閉じた状態で第２のユニットに対向し、開いた状態で第２のユニットに対向しない部分に設けられているものにおいて、
アンテナが、第２のユニットのうち、閉じた状態で第１のユニットに対向し、開いた状態で第１のユニットに対向しない部分に設けられていることを特徴とする無線通信装置。
アンテナが、その一端を中心に回動可能であって、閉じた状態から開いた状態に変化する動きに連動して立ち上がり、開いた状態から閉じた状態に変化する動きに連動して倒れることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
第１のユニットのうち、閉じた状態で第２のユニットに対向し、開いた状態で第２のユニットに対向しない部分に設けられている操作部のほかに、使用者によって操作される別の操作部が、第２のユニットのうち、閉じた状態と開いた状態の双方で第１のユニットに対向しない部分に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の無線通信装置。